第72次:“合成化学”对话“合成生物学”

日期:2017年12月13日-14日

地点:中国科学院上海有机化学研究所

依托单位:

  • 合成创造未来

    演讲人:丁奎岭

     新物质创制尤其是功能新物质的创制是现代文明社会的物质基 础,也是经济社会、国家安全、科学技术发展和进步的源动力。功 能新物质的创制催生了新技术、新材料和新产品,进而促进了新一 代产业链的形成,为人类生活方式的改变和生活水平的提升奠定了 物质基础。合成科学区别于其它学科的最显著特点就在于它具有强大的创 造力,合成化学不仅可以制造出自然界业已存在的物质,还可以创 造出具有理想性质和功能的、自然界中不存在的新物质;合成化学 通过与其他学科的交叉与融合,产生出了越来越多的跨学科前沿交 叉新领域,为合成化学的发展提供了新的机遇。

  • 化学再造基因组重排系统

    演讲人:元英进

    人工生物体系快速和精准构建是合成生物学领域的重大挑战, 外源功能模块与底盘内源系统的适配是核心问题。化学再造基因组 重排系统是解决适配性问题的重要策略。围绕 DNA 序列设计和功能 发现这个关键科学问题,我们以化学合成酿酒酵母基因组为研究对 象,探索基因组重排系统的设计再造,研究不同层次基因组序列与 功能的关系,重构快速进化体系,建立人工生物体系快速精准构建 新策略。

  • 基于独特氟效应的合成化学 :新试剂、反应策略

    演讲人:胡金波

    有机含氟化合物是指含有一个或多个碳 氟键的有机分子。由于 氟原子的独特效应,有机含氟化合物往往呈现出独特和不可替代的 化学、物理、生物性质,所以被广泛应用于医药、农药、先进材料 领域。然而,目前已知在生物体中普遍缺乏有效构建碳 氟键的合 成途径,因此在自然界中天然有机含氟分子非常稀少。当前人类所 使用的大量有机含氟物质几乎全部来自于人工化学合成,而理解和 掌握含氟物质的化学反应规律已成为高效合成有机含氟产物的关键。 本报告将介绍我们研究小组从理解 α-含氟碳负离子等关键中间 体的独特氟效应入手,发展了一系列新型氟化学合成试剂和反应[1-4]。 在此基础上我们还发现,氟烷基化、氟烯基化、氟化这三大类反应 在机理上存在着密切的相关性,了解和掌握这一相关性可以帮助我 们实现这三大类反应的相互转换,从而为有机含氟分子的高效化学 合成提供新思路和新策略。

  • 合成生物学在天然产研究中应用及思考

    演讲人:姚新生

    微生物天然产物一直是新药发现的重要源泉,但是传统的天然 产物研究策略,即活性筛选、提取、分离、结构测定,已经不能满 足人们对微生物天然产物的开发需求。当前,人们从微生物中发现 全新天然产物变得越来越困难。近年来,随着高通量测序技术、生 物信息大数据分析技术、基因编辑技术以及底盘生物构建技术的飞 速发展,以生物技术和工程化理念为基础的合成生物学的出现为解 决当前微生物天然产物的研究瓶颈提供新的契机,然而也暴露出一 些亟待解决的问题,特别是在 1)难培养微生物的分离 2)沉默代谢 产物生物合成基因簇的激活 3)高效化学排重技术的引入 4)组合 生物合成的普适性等方面。本次报告将介绍本课题组在梭链孢烷类 抗生素生物合成研究方面的成果,并结合合成生物学在天然产物方 向的发展趋势来进行探讨。

  • 新颖结构天然化合物的发现与研究

    演讲人:岳建民

    新颖结构活性天然产物在新药研发中具有非常重要的作用和地 位[1-2]。我们研究小组长期致力于药用植物中活性化学成分的研究, 发现了大量结构新颖、活性显著的萜类(包括倍半萜、二萜和三萜)、 生物碱、大环内酯等类型的化合物。特别是近 5 年对 80 余种药用植 物进行了系统深入的研究,从中获得了大量结构新颖的化合物。通 过联合运用波谱方法、X-单晶衍射、ECD、化学转化、全合成等方 法确定了这些化合物的结构,其中新化合物超过 400 个,特别是发 现了多种新骨架结构类型,多个系列的新化合物显示非常强的生物 活性,包括抗肿瘤、抗艾滋病、免疫抑制、PTP1B 抑制等。